маневров, спусков, определение точностных характеристик положения КА в пространстве для обеспечения различных экспериментов;
оперативный анализ соответствия расчетного и реального движения КА и выработка соответствующих рекомендаций;
проведение необходимого объема расчетов баллистической информации, используемой для целей управления КА на всех этапах полета и штатных и нештатных ситуациях;
послеполетную обработку и анализ проведения научных и народнохозяйственных экспериментов с целью уточнения методик проведения их и используемых моделей движения КА.
Оперативное баллистико-навигационное обеспечение производится по траекторной информации, получаемой с наземных и корабельных станций слежения, а также по результатам анализа телеметрической информации, поступающей с борта КА и тренаж-но-моделирующего комплекса.
Навигаторы на Земле решают следующие основные задачи:
определение и прогнозирование параметров орбиты по данным траекторных измерений;
расчет баллистической информации, необходимой для работы экипажей, персонала рабочих групп управления, наземных и корабельных средств;
расчет данных для проведения маневров космических аппаратов;
расчет данных для обеспечения сближения и стыковки транспортных кораблей и станции;
расчет данных для проведения научных и народнохозяйственных экспериментов;
расчет времени старта космических аппаратов;
расчет данных для проведения спусков КА в заданные районы.
Баллистико-навигационные расчеты проводятся тремя территориально-разнесенными баллистическими центрами. Расчеты проводятся по разным методикам, тем самым обеспечивается их надежность и достоверность. Анализ полученной баллистико-навигацион-ной информации, принятие решения и выработка рекомендаций по управлению полетом космических аппаратов выполняются головным баллистическим центром, размещенным в ЦУП. Рассчитанная баллистическая информация поступает на выносные терминальные устройства специалистов Центра управления, на средства индивидуального и коллективного отображения, передается по наземным и спутниковым каналам связи на станции слежения и на борт космических аппаратов.
Для проведения навигационных измерений привлекаются наземные станции слежения, расположенные вблизи крупных городов СССР, и морские суда, находящиеся в определенных точках Мирового океана. В качестве навигационных измерений используются радиолокационные измерения дальности, скорости изменения этой дальности и углов, определяющих положение в пространстве линии «станция слежения — космический аппарат». Проведение расчетов непрерывно контролируется специалистами-баллистиками, которые при необходимости могут внести коррекции в вычислительный процесс с выносных пультов терминальной сети.
Одними из основных видов информации, на основании анализа которой осуществляется управление полетом, являются телеметрические данные. Этот вид информации предназначен для контроля работоспособности и оценки состояния экипажа, бортовых систем, контроля правильности исполнения команд и заданных динамических режимов и операций. На основании анализа телеметрической информации оперативно принимаются решения по действиям экипажа и управлению с Земли.
Обработка и анализ телеметрической информации позволяют получить результаты, отображающие состояние КА в требуемом для принятия решения виде.
Бортовые телеметрические системы являются одним из основных источников информации о процессах и явлениях, протекающих на КА, и обеспечивают устойчивую связь между КА и наземными станциями слежения. Скорость передачи телеметрической информации оценивается сотнями тысяч бит в секунду. Так, число измеряемых физических параметров на орбитальных станциях типа «Салют» достигает 2000, на кораблях «Союз Т» и «Прогресс» — приблизительно по 1000. Столь значительные объемы передаваемой на Землю телеметрической информации вызваны качественным и количественным усложнением новых поколений космических аппаратов, расширением областей их использования.
Прием телеметрической информации на Земле осуществляется станциями слежения, расположенными на территории Советского Союза и кораблях командно-измерительного комплекса. Станции слежения передают в Центр управления полные и сокращенные потоки телеметрической информации.
В Центр управления полетом информация поступает по широкополосным и телефонным каналам связи. При этом по широкополосным каналам идет необработанная информация со станций слежения на участках выполнения динамических операций (выведение на орбиту ИСЗ, коррекция орбиты, сближение, стыковка и т. п.), научных и технических экспериментов. Телефонные же каналы связи используются для передачи обработанной на станциях слежения информации, как правило, на дежурных участках полета.
Весь поток информации, несмотря на то, что объем его довольно значителен, обрабатывается в темпе приема на вычислительных системах, и результаты выдаются в реальном масштабе времени. При отсутствии прямой видимости между КА и наземной станцией информация записывается на бортовое запоминающее устройство и передается на Землю в очередных сеансах связи.
Управление процессом сбора и обработки телеметрической информации осуществляется службой телеметрического обеспечения Центра управления.
Обработка принятого потока телеметрической информации производится в телеметрическом информационно-вычислительном комплексе, который выполняет следующие операции: определение режима работы и идентификацию бортовой радиотелеметрической системы; сглаживание шумовой составляющей; уменьшение избыточности потока измерений; выделение и масштабирование существенных достоверных измерений; преобразование значений телеметрических измерений из относительного масштаба, выраженного в двоичных единицах или процентах, в масштабе физических величин, то есть в градусы, давление, и, наконец, на основе этих результатов получение обобщенных параметров, логических зависимостей, статистических данных. Для решения этих задач используются алгоритмы уменьшения избыточности и повышения достоверности, алгоритмы матриц состояния параметров, алгебраических уравнений и ряд других.
Анализ телеметрической информации обеспечивает контроль за состоянием бортовых систем, а также формирует обобщенную картину состояния КА в целом. Результатом анализа информации являются данные о работе постояннодействующих и динамических систем, запасах и расходах различных ресурсов (рабочего тела, электроэнергии), оценка правильности выполнения заданных режимов работы систем, а также интегральная оценка состояния космического аппарата и рекомендации персоналу управления.
Результаты обработки и анализа телеметрической информации выдаются на индивидуальные и коллективные средства отображения специалистов в залах управления и в помещениях групп поддержки. Общее время, затрачиваемое на прохождение от бортовых средств измерений до средств отображения, включая автоматизированную обработку и анализ, настолько мало (составляет 2— 3 секунды), что момент получения информации персоналом управления практически совпадает с моментом проведения измерений на борту.
Для осуществления управления космическими объектами необходимо иметь командно-программное обеспечение полета.
В задачи командно-программного обеспечения полета входят:
разработка долгосрочной и детальной (суточной) программ полета орбитальных станций и кораблей, работы наземных средств и средств Центра управления, программ очередных сеансов связи;
разработка и выдача на борт массивов командно-программной информации, распоряжений экипажу и наземным средствам;
оперативный контроль реализации планов и программ;
разработка изменений программ в случае возникновения нештатных ситуаций в работе бортовых и наземных средств;
оперативная разработка предложений сменному руководителю полета по изменению программ в ходе сеанса и их реализации;
выработка заключений о реализации планов и программ.
Долгосрочные планы разрабатываются на основе утвержденной До начала полета программы,
